<s id="cluio"></s><li id="cluio"><acronym id="cluio"><cite id="cluio"></cite></acronym></li><button id="cluio"><acronym id="cluio"><menuitem id="cluio"></menuitem></acronym></button>
  1. <dd id="cluio"><track id="cluio"></track></dd>
    1. <th id="cluio"><pre id="cluio"><s id="cluio"></s></pre></th>

      <th id="cluio"></th>
      <button id="cluio"><object id="cluio"><cite id="cluio"></cite></object></button>
      質感涂料 >> 廣東乳膠漆廠 >> 巖片漆詳細信息

      單組分快干聚氨酯清漆的研制

      質感漆 涂料工程網【外墻漆】供應大量有關 單組分快干聚氨酯清漆的研制詳細內容,油漆代理、涂料代理,并提供單組分快干聚氨酯清漆的研制解決方案和分析,直接咨詢涂料專家了解【巖片漆】詳細解答-寶瑩漆官網聯系電話:4008-836-236
      寶瑩漆歡迎你--質感漆廠--外墻涂料--內墻涂料

      -->>單組分快干聚氨酯清漆的研制

      單組分聚氨酯涂料是聚氨酯涂料的一大品種,其特點是不含游離的甲苯二異氰酸酯, 儲存穩定性良好, 無需雙組分漆混合后的施工時限, 色漆制造手續簡單, 施工應用方便, 價格較低。與醇酸樹脂相比, 單組分聚氨酯涂料具有干燥速度快、硬度高、耐磨性好、抗水和抗弱堿性好等優點, 這主要是因為醇酸的酯鍵間不能形成氫鍵, 分子鍵的內聚力較低, 而氨酯鍵之間可形成氫鍵, 聚氨酯涂料結膜快而硬, 所以與醇酸樹脂漆相比, 單組分聚氨酯涂料更適用于要求干燥時間短、耐磨性好、抗弱堿性較好的場合。本工作用正交實驗法確定了合成單組分聚氨酯涂料的最佳配方及工藝條件, 該涂料具有快干等特點, 并且所用原材料來源豐富, 成本較低, 有較好的市場前景。
       
      1 試驗部分
      1. 1 原料及規格
      亞麻油、桐油, 工業品, 北京志成大業化工貿易中心; 豆油, 工業品, 北京紅獅涂料廠; 季戊四醇(PE) , 分析純, 丙三醇, 分析純, 三羥甲基丙烷(TMP) , 分析純, 天津市博迪化工有限公司; 2, 4-甲苯二異氰酸酯( TDI 80/ 20) , 進口; 二甲苯, 分析純, 北京化工廠; 200 號溶劑汽油, 工業級, 北京志成大業化工貿易中心; 氫氧化鋰, 分析純, 北京化工廠; 二月桂酸二丁基錫, CR, 北京中聯化工試劑廠。
      1. 2 合成方法
      在裝有攪拌器的四口燒瓶中加入植物油, 40min 左右升溫到120℃ 時加入催化劑。攪拌升溫至220℃ 時開始分批加入定量的醇, 升溫并保持在240℃ 醇解。測甲醇容忍度約1B5( 即取1 mL 醇解物, 在25℃ 時以無水甲醇滴至混濁剛好消失為終點) 和電導率達最大時即達到醇解終點。降溫至200℃ 以下投入部分二甲苯和200 號溶劑汽油, 脫水約1 h, 再降溫。當物料溫度降至50℃ 以下時開始滴加TDI 和部分二甲苯的混合物, 1 h 滴加完畢。滴加完后升溫至90℃ , 保溫反應2 h 后開始測定物料中異氰酸酯基的含量, 當NCO 的含量達到理論要求( 即轉化率達95% 以上) 時, 反應至終點。降溫至60℃ 加入剩余的二甲苯和鏈終止劑, 繼續保溫0. 5 h, 然后降溫過濾出料。
      1. 3 測試與分析
      聚氨酯涂料漆膜性能采用的測試方法: 粘度按GB 1723 -79 、干燥時間按GB 1728 -79 、附著力按GB 1720- 93、柔韌性按GB 富鋅底漆 -79、沖擊強度按GB 1732- 93 測試; NCO 基含量采用化學分析法測定 ; 固含量按GB 1725 -79 甲法測定。
       
      2 結果與討論
      2. 1 配方的計算和合成工藝的確定
      反應的凝膠化受許多因素影響, 所以需要對此做出初步預測, 然后結合生產實踐反復修正。在合成單組分聚氨酯涂料的過程中, 要求反應盡量完全而又不凝膠。試驗過程中發現采用醇酸樹脂配方計算的方法[ 2] 同樣也適用于單組分聚氨酯涂料配方的計算。
      在合成單組分聚氨酯涂料的過程中, 醇解工序非常重要, 它影響著聚氨酯樹脂的分子結構與相對分子質量的分布?刂拼冀饨K點通常有醇容忍度實驗法、發混點法、電導率法 。前兩種方法不易觀察, 而電導率法重現性不好。通過摸索試驗, 最終選取電導率法和醇容忍度法相結合, 可以較方便地確定醇解終點。
      2. 2 正交試驗結果與討論
      2. 2. 1 確定因素水平表
      在單組分聚氨酯涂料合成過程中, 需要考察的主要影響因素有: A( 油的種類) 、B ( 醇的種類) 、C(NCO/OH 的摩爾比) 3 個因素。選用L9( 33) 正交試驗表[ 4] 進行試驗, 以確定影響因素的主次。選擇的因素和水平分別列于表1。
      正交試驗因素和水平表
      2. 2. 2 結果與分析
      根據表1, 選用正交表L9( 33) 來安排試驗, 實驗值列于表2。
      正交實驗分析
      2. 2. 2. 1 K 值分析
      K 為聚氨酯樹脂漆膜表干時間( min) 的平均值,R 為樹脂漆膜表干時間的級差, 漆膜表干時間的正交實驗分析結果見表3。
      表干時間的正交實驗分析結果
      從表3 可看出, 對漆膜表干時間而言, 在A 組中K i3值最小, 即油的種類選擇85% 亞麻油與15% 桐油為宜; 在B 組中K i3最小, 即醇的種類選擇丙三醇為宜; 在C 組中K i1最小, 即NCO/OH 的摩爾比選擇0. 95 為宜。因此對漆膜表干時間而言, 最佳組合為A3、B3、C1。
      Kc為聚氨酯樹脂漆膜粘度( Pa#s) 的平均值, Rc為樹脂漆膜粘度的級差, 漆膜粘度的正交實驗分析結果見表4。
      漆膜粘度的正交實驗分析結果
      從表4 可看出, 對樹脂粘度而言, 在A 組中Kci2值最小, 即油的種類選擇50% 亞麻油與50% 豆油為宜。在B 組中Kci1最小, 即醇的種類選擇季戊四醇為宜。在C 組中Kci3最小, 即NCO/ OH 的摩爾比選
      擇0. 90 為宜。對樹脂粘度而言, 最佳組合為A2、B1、C3。
      2. 2. 2. 2 R 值分析
      從表2~ 4 可以看出, 對聚氨酯樹脂的粘度和漆膜表干時間的影響順序為: 油的種類的影響最大, 其次為醇的種類和NCO/ OH 的摩爾比。但影響權重各不相等, 對漆膜表干時間的影響而言, 油的種類起著決定作用,NCO/ OH 的摩爾比影響甚小; 而對樹脂粘度影響而言, 三者的影響差別比較小, 所以實驗中需要綜合考慮。通過以上的正交實驗分析, 結合具體課題對粘度和干燥時間的要求, 按組合A3、B1、C1 合成樹脂,涂膜綜合性能最好。
      2. 3 其他因素對粘度和干燥速度的影響
      2. 3. 1 植物油的影響
      2. 3. 1. 1 植物油種類的影響
      亞麻油的主要成分為亞麻酸和亞油酸, 即非共軛的十八碳烯酸和二烯酸, 在氧化聚合時一般都由非共軛向共軛體系轉化, 因此較桐油的干得慢, 但沒有桐油的起皺現象, 且原料易得, 成本低, 故在試驗中采用亞麻油作為主要原料。桐油中的脂肪酸90%以上含3 個共軛雙鍵, 聚合反應太快, 且易結皮, 不能單獨使用。實驗將少量桐油加入到亞麻油中, 表5 是桐油占植物油的比例對涂料性能的影響。
      植物油種類對樹脂的影響
      從表5 的摸索實驗中可知, 亞麻油和約10% 的桐油混合物作為植物油成分的涂料性能較好。
      2. 3. 1. 2 油度的影響
      不同油度的植物油所制樹脂的粘度和干燥時間也不同, 表6 是樹脂粘度和干燥時間的測試結果。
      油度對樹脂性能的影響
      由表6 結果可知, 油度愈長, 樹脂的粘度愈小,樹脂成漆后其漆膜的表干時間愈長; 油度越短, 雖然涂膜的表干時間短, 但反應較難控制。綜合考慮, 要制得粘度小、干燥時間短的清漆, 實驗選擇油度在60% 左右的植物油。
      2. 3. 2 醇的種類的影響
      從表2~ 4 的結果來看, 醇的種類對清漆干燥時間、粘度的影響較大。季戊四醇是含有4 個伯羥基的四元醇, 較甘油( 丙三醇) 官能度大且結構對稱, 所制樹脂與同類型、相近油度甘油所制樹脂相比: 結構緊密、粘度較大、干燥較快、漆膜硬度較高, 光澤與保光性較好, 耐熱、耐黃變較好, 耐化學藥品、耐水性、戶外耐久性較好。三羥甲基丙烷含有3 個伯羥基,由其制得的漆膜性能在硬度、耐水性、耐侯性等方面比用甘油制得的有較大提高。甘油含有較少的伯羥基, 活性相對較小, 但價格低。通過實驗發現, 用季戊四醇制備低油度樹脂較困難, 而甘油可制備快干低油度樹脂, 因此實驗選擇季戊四醇與甘油的混合物。
      2. 3. 3 TDI 用量的影響
      在進行氨酯化反應時, 含有OH 基的多元醇酯與NCO 基進行反應生成單組分聚氨酯樹脂, 反應的實質是多元醇羥基上的活潑氫轉移到NCO 基的N原子上, 生成穩定的含氨酯鍵的高聚物。當NCO/OH= 1 時, 合成樹脂粘度大, 極易發生凝膠; 當NCO/ OH> 1 時, 樹脂粘度雖低, 但過多的NCO 使樹脂不穩定; 當NCO/ OH< 0. 9 時, 樹脂粘度也低, OH基的殘留量多, 其耐水性差。為了制成穩定且性能好的樹脂, 試驗最終確定NCO/ OH 的摩爾比在0. 95左右。
      2. 3. 4 溶劑的選用
      聚氨酯漆溶劑的選擇, 除了考慮溶解力、揮發速率等共性之外, 還要考慮漆中NCO 基的特性, 即要注意以下兩點: 第一, 溶劑中不含能與NCO 基反應的物質( 如水等) , 以免漆變質; 第二, 溶劑對NCO 基反應性的影響。以TDI 與甲醇在不同溶劑中的反應( 20℃ ) 為例[ 5] , 溶劑極性愈大, 則NCO 與OH 的反應愈慢。同時考慮到其生產成本, 實驗采用了25% 極性小的200 號溶劑和75% 的二甲苯的混合溶劑體系。
       
      3 結論
      通過以上實驗與討論, 最終采用亞麻油和部分桐油作為醇解植物油, 以多元混合醇醇解, 取NCO/OH 的摩爾比為0. 95, 合成了粘度較低、干得較快的聚氨酯樹脂, 并以該樹脂為基料, 加入適量的催干劑配成清漆, 制得了涂膜綜合性能較佳的單組分快干聚氨酯清漆。清漆涂膜性能見表7。
      聚氨酯清漆性能
      (責任編輯:admin)